Ebook: Методы исследования и контроля качества оптических систем

Учебное пособие – СПб: НИУ ИТМО, 2012. – 125 с.В пособии рассматриваются анализ и синтез схемных решений аппаратуры и методов оценки качества оптического изображения и измерения его характеристик включая инновационные решения, предпосылки компьютерного моделирования этих процессов, типовые узлы приборов, методы и схемы для измерения и оценки параметров и характеристик качества изображения, даваемого оптическими системами и элементами. Кроме того, рассматриваются анализ и синтез схемных решений современной аппаратуры для измерения деформаций волнового фронта, связанных с аберрациями оптических систем и ошибок оптических поверхностей. Рассмотрены эффективные косвенные методы оценки качества изображения оптических систем путем компьютерной расшифровки интерферограмм и математической обработки интерферометрической информации с целью определения характеристик качества изображения. Даны характеристики точности интерферометрии и современные методы повышения точности. Указаны пути применения компьютеров в оптическом приборостроении при измерениях и контроле аберраций и качества изображения.
Данное пособие предназначено для студентов оптических специальностей, изучающих методы оптических измерений по направлению подготовки «Оптотехника», а также может быть полезным для инженерно-технических работников исследовательских лабораторий и для технологов оптического производства.
Учебное пособие подготовлено на кафедре Прикладной и компьютерной оптики Санкт-Петербургского национального исследовательского университета информационных технологий, механики и оптики.
Рекомендовано Учебно-методическим объединением вузов Российской Федерации по образованию в области приборостроения и оптотехники для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки 200400 – Оптотехника.Введение
Этапы оптического измерения
Обобщенная схема комплекса методов оптических измерений и исследованийОптические измерительные изображения первого и второго рода
Изображения первого рода. Типовые тест-объекты и функции, описывающие их изображения
Тест-объект «светящаяся точка»
Тест-объект «светящаяся линия»
Тест-объект «полуплоскость»
Тест-объект «линейная решетка»
Оптические измерительные изображения второго рода
Теневая картина (тенеграмма)
Гартманограмма
Интерферограмма
Прямые и косвенные способы оценки качества изображения
Анализ ФРТ
Анализ погрешностей метода интерферометрииМетоды обработки и интерпретации интерферограмм
Компьютерные методы
Основные возможности программы
Дифракционная интерферометрия
Основные правила работы с программой Zebra Master
Программа Zebra ImagerОценка качества изображения, сформированного исследуемой системой, методами прямых исследований и измерений
Понятие качества изображения оптической системы
Передача изображения через оптическую систему
Критерии оценки качества оптического изображения
Задача исследования структуры пятна рассеянияИсследование качества оптического изображения
Экспериментальные исследование структуры пятна рассеяния
Методы измерения структуры изображения светящейся точки
Фотографическая фотометрия
Методика фотографической фотометрии пятна рассеяния
Фотоэлектрический метод измерения распределения освещенности в пятне рассеяния
Метод изофотометрической фоторегистрации (метод изофот)
Телевизионная изофотометрия
Телевизионная изофотометрия с накоплением
Телевизионный изофотометр с модулированным световым потоком
Контроль оптических систем по ФРЛОб истории методов исследования аберраций оптических систем и ошибок оптических поверхностей
Теневой метод Фуко
Метод Гартмана
ИнтерферометрияИнтерферометр Физо
Контроль плоской поверхности
Контроль сферической поверхностиОптический измерительный комплекс на базе лазерного дифракционного интерферометра
Требования к точности образцовых элементов для классических и традиционных интерферометров
Интерферометры с дифрагированным эталонным (опорным) волновым фронтомНеравноплечий дифракционный интерферометр

Функции преобразования в интерферометрии

Высокоточная обработка и интерпретация сложных интерферограммКонструктивное решение интерферометра с дифрагированным опорным волновым фронтом
Унифицированный интерферометр для контроля точной астрооптики
Методика работы на интерферометре
Методика оконтуривания интерферограмм
Методика метрологической аттестации интерферометра ПК-881-00.000Интерферометр с голографической рассеивающей пластинкой

Снижение погрешностей расшифровки гартманограмм

Расширение возможностей метода Гартмана при использовании лазера

Интерферометр с решеткой Ронки

Литература